一、平台概述

人工智能作为引领新一轮科技革命与产业变革的颠覆性技术，已成为全球竞争的新焦点和推动经济发展的强大引擎。8月26日，“人工智能+”行动正式迎来系统性部署——国务院印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》，明确了该行动的总体要求、发展目标与重点方向。

民航私有云AI大模型平台（以下简称平台）是基于民航单位私有云环境、具有适配民航特定任务亿级至万亿级参数、通过海量民航数据大规模预训练的神经网络深度学习模型，具备强大的泛化、推理和生成能力，可广泛应用于民航飞行、空管、机场运行、气象预报、情报服务、航空安全、应急处置、行业监察、资质管理、岗位胜任力评估等。

二、体系架构

图 : 面向AI大模型的分布式计算技术逻辑架构

算力资源配置

分布式计算处理集群

配置6台计算节点，每台计算节点配置要求为2×Intel Xeon 8360Y+256GB RAM。

大模型训练/推理算力集群

配置5台GPU节点，每台GPU节点配置要求为4×A40 48G+NVlink。

三、组成及核心功能

（一）智能数据管理功能

a) 民航数据湖模块

采用“Delta Lake架构 + Parquet列式存储格式”技术，具备日均摄入2TB民航数据能力，包括自动相关监视广播系统（ADS-B）、飞机通信寻址与报告系统（ACARS）、快速访问记录器（QAR）、航空固定业务电信网（AFTN）、船舶自动识别系统（AIS）等数据；b) 流处理引擎模块采用“Flink流处理框架 + Kafka分布式消息系统”技术，具备民用航空器目标跟踪数据Asterix CAT062报文峰值解析50万msg/s（每秒的消息发送和接收操作）能力；c) 时空索引模块采用“GeoMesa分布式地理空间数据处理工具 + PostGIS空间数据库”技术，具备百亿级轨迹点毫秒检索能力。

（二）知识挖掘功能

具备从非结构化文本（如新闻报道、科技文献、政府文件等自由文本）中提取结构化信息功能，从非结构化文本中提取信息的流程如下：

图：非结构化文本的信息抽取流程

（三）推理与决策功能

a) 实时流式推理模块

采用“Flink CEP复杂事件处理引擎/Siddhi规则引擎 + GPU图算法”技术，支持≥100万事件/秒吞吐。b) 离线批量决策模块采用“Spark（企业级大数据处理） + Ray（AI和机器学习）”分布式计算引擎，用于航班机场地、机场大巴线路与出租服务机构、航班机型与停靠点、座舱订舱动态、电子安检与行李托运及标准、登机口与大巴短驳查询、中转地与签证、航班飞机起降具体地点时间、航班飞机历史飞行记录、航班飞机机组人员与服务、航班飞机餐饮等优化。c) 决策服务化模块采用封装REST/gRPC微服务通信方式，服务水平协议SLA P99 ＜ 200ms。d) 仿真与数字孪生模块采用“AirSim仿真器 + 自研民用航空机场/空域孪生”技术，支持1:1同步仿真。

（四）训练与实验功能

a) 机器学习运营（MLOps）模块

采用“Kubeflow + MLflow”技术，流水线包括数据→特征→训练→评估→AB实验→灰度→全量。b) 自动化机器学习（AutoML）模块采用“NAS+贝叶斯优化”技术，用于超参搜索、模型压缩等。c) 联邦学习模块具备跨空管单位、跨航司、跨机场、跨情报机构、跨培训机构等隐私计算功能，梯度加密+差分隐私(ε≤1)。

四、核心性能指标

a)典型知识挖掘性能指标：从PB级管制/通信/导航/气象/情报/飞行/机场/维修/安全/应急/低空飞行服务等运行数据及日志中自动抽取事件因果链，构建民航领域知识图谱，具备≥5000万民航实体、≥2亿民航关系的能力。

b) 民航不安全预警性能指标：对跑道侵入、TCAS RA、风切变、系统级故障、无人机黑飞等，具备≥20类不安全场景实现“30秒内发现、60秒内推送、90秒内闭环”的能力。

c) 民航特情及应急处置辅助决策性能指标：基于强化学习与数字孪生技术，在“特情发生→辅助决策”全链路给出最优策略，平均决策时延≤3分钟。

d) 民航实时分析性能指标：对自动相关监视广播系统（ADS-B）、飞机通信寻址与报告系统（ACARS）、快速访问记录器（QAR）、雷达、气象、监视视频、情报、航空固定业务电信网（AFTN）、船舶自动识别系统（AIS）、维修等20+数据流，实现端到端＜3s延迟。

五、版本及能力

六、民航典型AI应用场景

以“民航AI系统 = 民航私有云AI大模型 + 传统民航信息系统”为核心思想，定制民航典型AI应用场景信息系统。

1、民航多源多模态全域知识系统

2、民航多源信息融合与态势感知系统

3、民航运行数据区块链加密与安全防护系统

4、民航运行危险源识别与安全防护系统

5、民航无线电陆空通话安全防护系统

6、民航空域安全防护系统

7、民航机场跑道防侵入系统

8、民航不安全事件处置辅助决策系统

9、管制/通信/导航/气象/情报/飞行/运控/机务特情处置辅助决策系统

10、民航应急方案与处置实时辅助决策系统

11、低空经济产业智能大脑系统

12、民航资质培训方案/教材/标准辅助生成系统

13、民航岗位胜任力（CBTA）自动评估与画像系统

文 字 丨 杨 磊

图 片 丨 王 小 刚

责任编辑 丨 杨 磊

审 核 丨 刘 玉